物态变化中的吸热过程教案(1)

物态变化中的吸热过程教案(1)

‎ ‎ ‎11.2 物态变化中的吸热过程 教学设计 ‎1．活动指导 活动2.4‎ ‎ 观察水的沸腾 观察水的沸腾实验是一个具有一定难度的活动，要想完成这一活动并达到活动目的，在活动中建议从下列几个方面努力：‎ ‎1、明确活动目的 该活动的主要目的有三：一是观察加热过程中水温变化情况；二是观察加热过程中气泡的多少和大小变化情况；三是探究水的沸腾规律。‎ ‎2、有重点的进行观察 本活动中的观察可分为五个阶段：①水温在60℃以下；②水温在60℃～90℃之间；③水温在90℃～沸腾④水沸腾时（5分钟左右）；⑤移去酒精灯停止加热后。观察的重点是：①点燃酒精灯后，观察温度计示数的变化；②当温度计示数升高时，水中是否出现气泡？这些气泡是怎样变化的？③水沸腾过程中继续对它加热，温度计的示数是否变化？④水沸腾时，烧杯里水面以上部分是否透明？⑤移去酒精灯停止加热后，水是否仍沸腾？‎ ‎3、活动装置改进 如用课本图示装置做实验，往往难以得出正确结论，且用时过长，建议同学按下列方法自制器材完成活动。‎ 可利用铁制易拉罐和酱菜篮自制如图2-2-1所示的三芯酒精灯。为了保证温度计的玻璃泡能固定在水的中央，且减少在加热过程中水由于蒸发而造成的热损失，同时又不改变液面上方的气压，可在烧杯上加盖如图2-2-2的纸盖。运用这种装置烧杯内可盛有20℃、150ml的自业水即可。‎ 图2-2-1 图2-2-2‎ ‎2．疑难点拨 ‎（1）、汽化 - 4 -‎ ‎ ‎ 物质由液态变为气态的现象叫汽化。汽化有两种方式：一是蒸发；二是沸腾。‎ ‎①蒸发 a、蒸发是只在液体表面进行的汽化现象，影响蒸发快慢的因素有：液体温度，液体温度越高，蒸发越快；液体表面各，液体表面积越大，蒸发越快；液面上空气流动快慢，液面上空气流动越快，蒸发越快。‎ b、液体蒸发时有致冷作用 液体蒸发时要吸热，但它不是从外界吸热来供液体蒸发的，而是从液体本身吸热。如一杯开水的温度比空气温度高，它不能从空气中吸热，但这可以蒸发。因此，液体蒸发有致冷作用是这样发生的：液体蒸发时从液体本身吸热，使液体的温度降低，液体再从周围物体吸热，从而使周围物体温度降低，这就是致冷作用。‎ ‎②沸腾 a、沸腾的成因和发生条件 沸腾是在液体内部和表面同时进行的汽化现象。它总是伴随气泡的生成、上升和破裂过程。对于沸腾的成因，要从分析气泡的产生变化入手。‎ 水中能溶有少量空气，容器的表面小空穴中也吸附着空气。水对空气的溶解度及器壁对空气的吸附而减小，当水被加热时，气泡首先在受热面的器壁上生成。‎ 气泡生成之后，由于水继续被加热，在受热面附近形成热水层，它将不断地向小气泡内蒸发水蒸汽。泡内除了原有的空气外，又增加了水蒸汽，使泡内的压强不断增大，结果使气泡的体积不断膨胀，气泡所受的浮力了随之增大。当气泡所受的浮力大于气泡与器壁间的附着力时，气泡便离开器壁开始上浮。‎ 在沸腾前，容器里各水层的温度不同，受热面附近水层的温度较高，水面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气的压强随水温的降低而减小，泡内有一部分水蒸汽凝结成水，蒸汽压强亦在减小，而外界压强基本不变，此时，泡外压强大于泡内压强，于是，上浮的气泡在上升过程中体积将缩小。当水温接近沸点时，有大量的气泡涌现，接连不断地上升，并迅速地由大变小，使水剧烈振荡，产生“嗡嗡”的响声。这就是“响水不开”的道理。‎ 对水继续加热，当水温达到一定程度（沸点）时，由于对流和气泡不断地将热能带至中上层，使整个容器的水温趋于一致，此时水中产生的大量气泡，在上升过程中，体积迅速膨胀，加速上浮，直到或至水湎破裂，向空气中释散出大量蒸汽和空气，水开始沸腾了。‎ - 4 -‎ ‎ ‎ 沸腾时必须满足两个条件：一是液体的瘟度达到沸点；二是液体要不断吸收热量。‎ 如图2-2-3所示，当大烧杯内的水沸腾后，小烧杯 内的水却不能沸腾。其原因是，大烧杯内的水沸腾 时，其温度保持在沸点不变，通过热传递小杯内的 水温虽然也可以达到沸点，但当小烧杯内外的一致 时，热传递便停止发生，小烧杯内的水不可能丙从 图2-2-3 ‎ 周围吸收热量，而液体发生沸腾需要同时具备液体的温度达到沸点，并能够从周围吸收热量，所以小杯内的水不能沸腾。‎ b、沸点 液体沸腾时的温度叫做沸点。如标准大气压下水的沸点是100℃。不同液体沸点不同，因而沸点也是物质的特性之一。液体的沸点跟压强有关，压强增大沸点升高，压强减小沸点降低。‎ 沸腾是在一定温度（沸点）下进行的，低于这个温度，液体吸收热量温度升高，但不沸腾。在沸点液体吸收热量，液体沸腾，但温度保持在沸点不升高。‎ ‎③蒸发与沸腾的异同 蒸发 沸腾 相同点 都属于汽化现象，都要吸热 不 同 点 发生部位 只在液体表面进行 在液体表面和内部同时进行 剧烈程度 缓慢、平和 剧烈 温度条件 在任何温度下均可发生 达到一定温度(沸点)进才能发生 温度变化 自身及周围物体的温度降低，有致冷作用 温度不变(等于沸点)‎ ‎3．典例分析 例1、有甲、乙、丙三支相同的温度计，其中一支不准确，将甲放在空气中，乙放在密闭的酒精瓶中，将丙放在开口的酒精瓶中，过一段时间，三支温度计的示数都是22℃，则（ ）‎ A、甲不准确 B、乙不准确 C、丙不准确 - 4 -‎ ‎ ‎ D、不能判定哪支不准确 分析与解：蒸发吸热，液体本身的温度要降低，甲温度计上无液体不存在蒸发现象，乙放在密闭的酒精瓶中，蒸发受阻不能进行，故温度计的示数与周围环境的温度相同，应准确，丙在开口酒精瓶中，酒精蒸发吸热，酒精温度应降低，所以应低于22℃，故丙不准确，答案是C。‎ 例2、某同学说只要水的温度升到100℃，水就一定能沸腾，你认为对吗？‎ 分析与解：当水温升高到100℃时，不一定达到沸点，因为只有在1标准大气压下，水的沸点才能是100℃，水的沸点与气压有关系（这些知识在11章要讲述），即使水温达到沸点也不一定沸腾，因为液体沸腾的条件是：一要达到沸点，二要继续吸热，所以水温升高到100℃也不一定沸腾。‎ 例3、医生为病人检查牙齿时，拿一个带把的金属小镜子在酒精灯上烧一烧，然后再放入病人的口腔中，这样做的主要目的是（ ）‎ A、给小镜子消毒 B、使小镜子升温，防止口中空气液化 C、使小镜子升温，防止口中水蒸气液化 D、使小镜子升温，防止口中水滴凝固 分析与解：一般情况下高温的气体在遇到温度低的物体时，它们之间要发生热传递，气体放热而液化，若不使小镜子升温，放入口腔中，口腔中的水蒸气温度高于小镜子的温度，水蒸气就要在小镜子上液化成雾，使医生看不清牙齿上的病状，所以烧一烧，使小镜子升温，防止口中水蒸气液化，应选C。‎ - 4 -‎